簡諧運動的描述VIP

.,11.2簡諧運動的描述,人教版新課標高中物理選修3-4,.,兩個振子的運動位移有何不同？,看一看,.,3）、振幅是描述振動強弱的物理量，常用字母A表示。,1）、定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅，單位是m。,2）、振幅的大小，直接反映了振子振動能量(E=EK+EP)的高低。,1、振幅,靜止位置,：即平衡位置,4）、振子振動范圍的大小，就是振幅的兩倍2A,一、描述簡諧運動的物理量,.,區(qū)分振幅和位移,對于一個給定的振動：,1、振子的位移是偏離平衡位置的距離，故時刻在變化；但振幅是不變的。,2、位移是矢量，振幅是標量，它等于最大位移的數(shù)值。,.,振子的運動最顯著的特點是什么？,往復(fù)性-重復(fù)性-周期性,想一想,.,1）、一次全振動：,振子在AA/之間振動，O為平衡位置。如果從A點開始運動，經(jīng)O點運動到A/點，再經(jīng)過O點回到A點，就說它完成了一次全振動，此后振子只是重復(fù)這種運動。,（1）從OAOA/O也是一次全振動,2）、一次全振動的特點：振動路程為振幅的4倍,全振動,（2）從BAOA/OB也是一次全振動,.,想一想,一個完整的全振動過程，有什么顯著的特點？,在一次全振動過程中，一定是振子連續(xù)兩次以相同速度通過同一點所經(jīng)歷的過程。,.,兩個振子的運動快慢有何不同？,看一看,.,3)、頻率f：單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，單位：Hz。,1)、描述振動快慢的物理量,2)、周期T：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需的時間，單位：s。,s,4)、周期和頻率之間的關(guān)系：,2、周期和頻率,f=1/T,5)、周期越小，頻率越大，運動越快。,.,試一試,如圖所示，為一個豎直方向振動的彈簧振子，O為靜止時的位置，當把振子拉到下方的B位置后，從靜止釋放，振子將在AB之間做簡諧運動，給你一個秒表，怎樣測出振子的振動周期T？,為了減小測量誤差，采用累積法測振子的振動周期T，即用秒表測出發(fā)生次全振動所用的總時間t，可得周期為,T=t/n,.,周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？,與振幅無關(guān)。,固有周期和固有頻率,.,周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？,與振幅無關(guān)。,與彈簧有關(guān)，勁度系數(shù)越大，周期越小。,固有周期和固有頻率,.,周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？,與振子質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，周期越大。,固有周期和固有頻率,.,結(jié)論：彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與振幅無關(guān)，所以常把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。,實驗結(jié)果,3、振動周期與振子的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量較小時，周期較小。,2、振動周期與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)較大時，周期較小。,1、振動周期與振幅大小無關(guān)。,.,簡諧運動的位移-時間關(guān)系振動圖象：正弦曲線振動方程：,二、簡諧運動的表達式,.,振子水平方向振動的位移恰好等于質(zhì)點做勻速圓周運動在豎直方向的投影。,.,二、簡諧運動的表達式,振幅,圓頻率,相位,初相位,.,1.A叫簡諧運動的振幅.表示簡諧運動的強弱.2.叫圓頻率.表示簡諧運動的快慢.它與頻率的關(guān)系：=2f3.“t+”叫簡諧運動的相位.表示簡諧運動所處的狀態(tài).叫初相,即t=0時的相位.,振動方程中各量含義：,.,(1)同相：相位差為零，一般地為=2n(n=0,1,2,)(2)反相：相位差為，一般地為=(2n+1)(n=0,1,2,),4.(2-1)叫相位差(兩個具有相同頻率的簡諧運動的初相之差).對頻率相同的兩個簡諧運動有確定的相位差,.,一、描述簡諧運動的物理量振幅、周期、頻率和相位振幅：描述振動強弱；周期和頻率：描述振動快慢;相位：描述振動步調(diào).二、簡諧運動的表達式：,簡諧運動的描述小結(jié),.,1、下列關(guān)于振幅的說法中正確的有（）A、振幅是振動物體離開平衡位置的最大位移B、振動物體所經(jīng)過的路程始終大于振幅C、振幅是振動物體最大位移的絕對值D、簡諧振動的振幅隨時間呈周期性變化,C,課堂練習,.,s,s,寫出振動方程.,x=10sin(2t+/2)(cm),課堂練習,2、一彈簧振子的位移隨時間變化的圖線如下圖所示，試寫出相應(yīng)的函數(shù)表達式。,.,CD,課堂練習,3、一個質(zhì)點在平衡位置0點附近做簡諧運動，若從0點開始計時，經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過M點；若再繼續(xù)運動，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點；則質(zhì)點第三次經(jīng)過M點所需要的時間是（）A、8sB、16sC、14sD、(10/3)s,.,科學漫步月相,1、隨著月亮每天在星空中自西向東移動，在地球上看，它的形狀從圓到缺，又從缺到圓周期性地變化著，周期為29.5天，這就是月亮位相的變化，叫做月相。,2、隨著月亮相對于地球和太陽的位置變化，使它被太陽照亮的一面有時朝向地球，有時背向地球；朝向地球的月亮部分有時大一些，有時小一些，這樣就出現(xiàn)了不同的月相。,.,科學漫步月相,1、朔當月球運行到太陽與地球之間，被太陽照亮的半球背對著地球，此時地球上的人們就看不到月球，這一天稱為“新月”，也叫“朔日”，即農(nóng)歷初一。,2、上弦隨后，月球自西向東逐漸遠離太陽，到了農(nóng)歷初七、八，半個亮區(qū)對著地球，人們可以看到半個月亮（凸面向西），這一月相叫“上弦月”。,3、望當月球運行到地球的背日方向，即農(nóng)歷十五、十六、十七，月球的亮區(qū)全部對著地球，我們能看到一輪圓月，這一月相稱為“滿月”，也叫“望”。,4、下